DE1300432B

DE1300432B - Verfahren zum Bleichen von Holzspulen

Info

Publication number: DE1300432B
Application number: DEW35772A
Authority: DE
Inventors: Larsen Lee Eide
Original assignee: Weyerhaeuser Co
Current assignee: Weyerhaeuser Co
Priority date: 1962-12-06
Filing date: 1963-12-05
Publication date: 1969-07-31
Also published as: US3177111A

Description

Es hat sich jedoch gezeigt, daß beim Bleichen von
Holzpulpen das an sich in Hypochlorit vorliegende io bezogen auf das im Hypochlorit verfügbare Chlor, Chlor nur zu einem verhältnismäßig geringen Grad verwendet. Unterhalb 1% werden keine besonders ausgenutzt wird. Außerdem muß zur Erzielung einer günstigen Wirkungen erzielt. Wird hingegen zu viel guten Bleichung mit Hypochlorit bei einem verhält- Sulfaminsäure verwendet, so besteht die Neigung, daß nismäßig hohen pH gearbeitet werden, was gewöhn- Chlor durch sie gebunden wird, wodurch es nicht lieh eine Qualitätsminderung des Zellstoffs zur Folge 15 mehr für die Bleichreaktion zur Verfugung steht. Das hat. vorliegende Verfahren kann in dem bisher für das

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu- Bleichen von wäßrigen Holzpulpen verwendeten gründe, diese Nachteile auszuschalten. Einrichtungen durchgeführt werden. Es ist lediglich

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, erforderlich, daß man die Sulfaminsäure in der daß dem Hypochlorit Sulfaminsäure im Gewichtsver- ao gewünschten Menge in die Speiseleitung für das hältnis von 1 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf Hypochlorit einführt und für eine gute Vermischung das im Hypochlorit verfügbare Chlor, zugegeben sorgt, bevor das Bleichmittel mit der Holzpulpe in wird. Berührung tritt. Es ist jedoch auch möglich, die SuIf-

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Fest- aminsäure der Bleichflüssigkeit schon in einem Vorstellung, daß beim Bleichen von Holzpulpen mit 25 ratsbehälter beizumischen.

Hypochlorit vorteilhaft ein Gemisch aus einem anor- Die Reaktionsbedingungen bei der Bleichung sind

ganischen Hypochlorit und Sulfaminsäure verwendet
wird. Es wird angenommen, daß diese beiden Stoffe
miteinander reagieren, wodurch N-Sulfaminsäure und
Ν,Ν-Dichlorsulfaminsäure gebildet werden. Geht 30
diese Reaktion in einer wäßrigen Holzpulpe vor sich,
so zersetzen sich die beiden genannten Verbindungen,
wobei unterchlorige Säure entsteht und die Sulfaminsäure zurückgebildet wird. Die unterchlorige Säure
spaltet dann langsam Sauerstoff ab, der das aktive 35 4 Stunden. Bleichmittel darstellt. Der Ausgangs-pH der Holzpulpe im Reaktions-

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird eine behälter liegt günstigerweise zwischen 8 und 10 und bessere Ausnutzung des verfügbaren Chlors im Hypo- kann nach Beendigung des Bleichvorgangs 6 bis 9 chlorit erreicht. Tatsächlich beträgt die zur Erzielung betragen. Trotz des niedrigen pH-Wertes sind die eines bestimmten Bleichgrads nötige Menge Hypo- 40 Endviskositätswerte der Holzpulpe (1% CED, chlorit nur 40 bis 80% der Menge, die erforderlich TAPPI-Methode 230) verhältnismäßig hoch und beist, wenn gar keine Sulfaminsäure zur Anwendung
gelangt. Außerdem erfolgt der Bleichvorgang bei
einem wesentlich niedrigeren pH als bisher, wodurch

die gewöhnlich festzustellende Qualitätsminderung 45 4 bis 6 Punkte höher als bei einer identischen Herdes Zellstoffs nicht eintritt. Das erfindungsgemäße stellung, wobei lediglich die übliche Menge mit Ätzverfahren liefert eine Holzpulpe mit deutlich höherer
Viskosität und Festigkeit. Außerdem ist der Bleichvorgang wesentlich besser zu steuern als bisher. Das
erfindungsgemäße Verfahren ist besonders zum Blei- 50 spiele näher erläutert. Der Berstfaktor, der Reißfakchen von Holzschliff und andere Zwecke verwendbar, tor und die Falzzahl wurden mit Handblättern, die wie z. B. zum Bleichen von Sulfit- und Kraftpapier- mit einem 550-cm^s-Schopper-Reigler-Freiheitswert holzschliff aus Nadel- und Laubhölzern und Spezial- hergestellt worden waren, gemäß der TAPPI-Methoholzschliffen mit hohem Alfa. denT200ts-61, T220m-60 und T423m-50 ermittelt.

Zum Bleichen der Holzpulpen kann eine Reihe 55 Als Schlagzeit gilt die zur Erreichung des 550-cm^sanorganischer Hypochlorite verwendet werden, wie Freiheitswertes erforderliche Zeit, z. B. Natriumhypochlorit, Kaliumhypochlorit, CaI-ciumhypochlorit, Calziumchloridhypochlorit (Bleichpulver) und Magnesiumhypochlorit. Natriumhypochlorit und Calciumchloridhypochlorit werden bevor- 60
zugt.

Wie oben ausgeführt, ist die Menge an Hypochlorit, die zur Erzielung eines bestimmten Bleichgrades verwendet werden muß, beim vorliegenden Verfahren

beträchtlich geringer als bei den bisher bekannten 65 kation auf die herkömmliche Weise gebleicht mit Verfahren. So reicht beim erfindungsgemäßen Ver- Chlor und hierauf mit Ätznatron neutralisiert. Eine fahren beispielsweise beim Bleichen von gewöhn- der beiden Mengen wurde sodann der üblichen liehen Sulfit- und Kraftpapierholzschliffen eine Hypo- Bleichbehandlung mit Calciumhypochlorit unterwor-

ungef ähr die gleichen wie beim herkömmlichen Verfahren, außer daß der pH des Reaktionsgemisches beträchtlich niedriger gehalten wird.

So kann der Holzschliff eine Konsistenz von 3 bis 16% aufweisen. Auch die üblichen Temperaturen von 0 bis 70° C können beim vorliegenden Verfahren angewendet werden. Die Bleichzeit für einen typischen Sulfitholzschliff liegt zwischen ¹A und

tragen 150 bis 400 für typische Sulfitholzschliffe und 150 bis 250 für typische Kraftpapierholzschliffe. Der Berstfaktor liegt hierdurch bei TAPPI-Handblättern

alkalien gepufferten Hypochlorits ohne Sulfaminsäure verwendet wurde.
Die Erfindung wird an Hand der folgenden Bei-

Beispiel 1

Dieses Beispiel veranschaulicht die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf das Bleichen von Nadelholz-Sulfitpulpe.

Es wurden zwei Mengen handelsüblicher Sulfit-Holzfasermasse aus Schierlingstanne für Papierfabri-

fen, die andere der hierin beschriebenen Bleichbehandlung mit Calciumhypochlorit-Sulfaminsäure.

In beiden Fällen wurde das Material in einen herkömmlichen handelsüblichen Bleichbehälter gegeben und die Bleichbehandlung bei einer Temperatur von 36° C und einer Dauer von 2^sh Stunden durchgeführt. Nach Beendigung der Behandlung wurden beide Proben ungetrocknet den klassischen physikalischen Prüfungen unterworfen, die folgende Ergebnisse zeigten:

Calciumhypochlorit (als Cl₂, kg/t).... SuIf aminsäure (kg/t)

End-pH

End-Helligkeit

End-Viskosität (cP)

Berstfaktor

Schlagzeit

Reißfaktor

Falzzahl (M.I.T.) ..

Vergleichsversuche

9,0 0,0 8,60 90,5 125 64,2 51 82,5 920

3,6 0,25 7,45 89,8 356 70,4 61 89,0 1360

Beispiel 2

Calciumhypochlorit (als Cl₂, kg/t).... Sulfaminsäure (kg/t)

End-pH

End-Helligkeit

End-Viskosität (cP)

Berstfaktor

Schlagzeit

Reißfaktor

Falzzahl (M.I.T.) ..

Vergleichsversuche

6,8 0,0 9,5

93 150

42,6

95

69,5

60

Versuch mit Sulfaminsäure

3,6 0,27 8,40 92,6 374 47,2 110 73,7 110

Beispiel 3

Dieses Beispiel veranschaulicht die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf das Bleichen von handelsüblicher Kraftpulpe.

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung einer handelsüblichen Kraftpulpe, und zwar eines Gemisches aus Schierlingstanne, Douglastanne und Zeder. Die Bleichtemperatur betrug 32° C, die Dauer 1 Stunde. Die ίο Ergebnisse der Prüfungen mit der fertigen, getrockneten Pulpe waren folgende:

Versuch mit Sulfaminsäure

15	Vergleichs versuche	Versuch mit Sulfamin säure
Natriumhypochlorit (als Cl₂, kg/t) Sulfaminsäure (kg/t) so End-pH End-Helligkeit End-Viskosität (cP) Berstfaktor Schlagzeit _a5 Reißfaktor Falzzahl (M.I.T.)	14,5 0,0 9,5 89,3 154 89,4 105 117,9 2220	7,3 bis 8,2 0,73 6,9 89,7 171 bis 197 88,6 108 116,7 1610

Dieses Beispiel veranschaulicht die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf das Bleichen von Sulfitholzpulpe aus Hartholz.

Das Verfahren nach Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch unter Verwendung einer Sulfitholzpulpe aus Western Roterle für die Papierfabrikation. Als Bleichmittel wurde Calciumhypochlorit bei 34° C und einer Bleichdauer von etwa einer Stunde 15 Minuten verwendet. Die Ergebnisse der Prüfungen mit ungetrocknetem Schliff waren folgende:

40

45

50

55 Aus dem Vergleich der Ergebnisse der vorstehenden Beispiele erhellt, daß durch die Verwendung von Sulfaminsäure in Verbindung mit dem Hypochlorit-Bleichmittel die Menge an Bleichmittel, die zur Erreichung eines vorbestimmten Helligkeitsgrades erforderlich ist, sehr wesentlich vermindert wird. Zugleich wird die Festigkeit des Schliffs tatsächlich erhöht, ohne daß ihre übrigen Eigenschaften beeinträchtigt werden würden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Bleichen von wäßrigen Holzpulpen durch Behandlung mit einem anorganischen Hypochlorit, dadurchgekennzeichn e t, daß dem Hypochlorit Sulfaminsäure in einer Menge von 1 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf das im Hypochlorit verfügbare Chlor, zugegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sulfaminsäure in einer Menge von 3 bis 25 Gewichtsprozent, bezogen auf das im Hypochlorit verfügbare Chlor, zugegeben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hypochlorit-Bleichmittel in einer Menge von 2,2 bis 9,0 kg, bezogen auf das im Hypochlorit verfügbare Chlor, pro Tonne Festsubstanz in der Holzpulpe zugegeben wird.